Блог

Увеличение площади кишечника


Пищеварение в толстых кишках — Знаешь как

Содержание статьи

Переваривание и всасывание пищи заканчиваются в основном в тонких кишках. В толстых кишках происходит всасываниеводы и формирование каловых масс.

Растительная клетчатка поступает в толстые кишки неизмененной, так как ни сок поджелудочной железы, ни кишечный сок ее не переваривают.

В толстых кишках имеется большое количество бактерий, которые вызывают брожение углеводов и гниение белков.

Растительная клетчатка, которая попадает в толстые кишки, распадается вследствие действия бактерий. Освобождающиеся при этом вещества подвергаются перевариванию под влиянием ферментов кишечного сока и всасываются. Бактерийное разрушение растительной клетчатки имеет очень большое значение у травоядных животных.

При гниении белков и других невсосавшихся продуктов распада образуется ряд ядовитых веществ — индол, фенол, скатол и др. Эти вещества, всосавшись в кровь, могли бы вызвать отравление организма, но такое отравление не наступает благодаря защитной функции печени. Эта функция печени подробно будет рассмотрена в разделе «Всасывание».

Рис. СХЕМА СТРОЕНИЯ ВОРСИНОК, а — вены; б — артерии; в — лимфатический сосуд и гладкие мышцы; г — нервная сеть

Формирование и состав кала

В толстых кишках происходит всасывание воды, и жидкая пищевая кашица, поступившая из тонких кишок, становится более плотной. О количестве всасывающейся воды можно судить по следующим данным: из 4000 г пищевой кашицы обратно всасывается 3850—3800 г и сформированного кала остается 150 -200 г. Формированию кала способствуют комочки слизи кишечного сока, которые склеивают непереваренные частицы пищи.

В состав кала входят непереваренные частицы пищи, слизь, отмершие клетки кишечника, распавшиеся желчные пигменты, которые придают калу темный цвет, и в большом количестве бактерии; последние составляют 30—55% кала.

ДВИЖЕНИЕ ТОЛСТЫХ КИШОК

У места перехода тонких кишок в толстые имеется сфинктер, так называемая илеоцекальная заслонка, которая, раскрываясь, пропускает пищевую кашицу отдельными небольшими порциями. Пищевая кашица передвигается из тонких кишок в толстые перистальтическими сокращениями тонких кишок.

В толстых кишках наблюдаются маятникообразные и перистальтические движения. По своему характеру они сходны с подобными движениями тонких кишок. Движения толстых кишок очень медленны, чем и объясняется долгое задерживание остатков пищи в толстых кишках. Половина общего времени пищеварения приходится на пребывание остатков пищи в толстых кишках. Толстые кишки иннервируются парасимпатическими и симпатическими нервными волокнами.

ВСАСЫВАНИЕ

В процессе пищеварения, начиная от ротовой полости до тонких кишок, пища подвергается действию ферментов и подготавливается для всасывания.

Под всасыванием понимается прохождение веществ через слой или ряд слоев клеток пищеварительного тракта в кровь и лимфу. Всасывание пищевых веществ происходит в основном в тонких кишках. В других отделах желудочно-кишечного тракта всасывания почти не отмечается: в желудке частично всасывается алкоголь, а в толстых кишках — вода. Стенки тонких кишок специально приспособлены для всасывания. Всасывание происходит довольно медленно; однако значительная поверхность всасывающих слизистых оболочек обеспечивает достаточную интенсивность всасывания. Внутренняя поверхность кишечника человека равна 0,65 м 2. Однако благодаря ее особому строению поверхность кишечника в несколько раз увеличивается. Такое увеличение поверхности обеспечивается наличием ворсинок (рис.2)—особых микроскопических образований слизистой оболочки высотой 0,2— 1 мм.

Слизистая оболочка кишечника усеяна ворсинками; на площади в 1 мм2 их находится до 40 штук.

Благодаря ворсинкам площадь внутренней поверхности кишечника увеличивается и достигает 4—5 м2, т. е. в 2—3 раза больше поверхности всего тела. Ворсинки представляют собой выступы слизистой оболочки; в центре ворсинки проходит лимфатический сосудик. К ворсинке подходит также артерия, которая внутри нее распадается на капиллярную сеть (рис.1).

Рис. 2 РАСПРАВЛЕННАЯ СЛИЗИСТАЯ ОБОЛОЧКА КИШКИ

Давно было замечено, что клетки, через которые происходит всасывание, на своей поверхности имеют кайму. О строении этой каймы ничего не было известно до тех пор, пока она не была рассмотрена под электронным микроскопом при увеличении в 66 000 раз. Оказалось, что кайму составляют микроворсинки, внутри которых проходят микроканальцы. Таких микроворсинок на поверхности каждой клетки насчитывается от 1500 до 3000. Они в свою очередь очень увеличивают всасывательную поверхность слизистой оболочки кишечника. Подсчеты показывают, что поверхность слизистой оболочки тонкого кишечника равна почти 500 м 2. Значение всасывания исключительно велико, так как все питательные вещества, необходимые нашему организму, могут быть доставлены клетками только после того, как они из пищеварительного тракта попадут в кровь.

Жизненную важность слизистой оболочки кишечника можно показать в опыте. Если пропустить через кишечник раствор фтористого натрия, т. е. отравить слизистую оболочку, всасывание нарушается и животное гибнет.

Всасывание является сложным физиологическим процессом прохождения продуктов пищеварения из полости желудочно-кишечного тракта через живую слизистую оболочку, стенки капилляров и стенки лимфатических сосудов в кровь и лимфу; в этом процессе большую роль играет фильтрация, диффузия и осмос. Всасыванию способствуют также сокращения ворсинок. В стенках ворсинок находятся гладкие мышцы, которые, сокращаясь, выдавливают содержимое лимфатического сосудика в более крупный лимфатический сосуд; затем мышцы расслабляются и сосудик вновь присасывает раствор из полости кишечника.

Таким образом, движения ворсинок являются существенным фактором всасывания.

Движения ворсинок вызываются продуктами распада пищевых веществ. Особенно сильное действие оказывают желчные кислоты, пептоны, глюкоза и некоторые аминокислоты.

Под влиянием этих веществ ворсинки усиленно сокращаются.

Влияние коры головного мозга было доказано в опытах с образованием условного рефлекса на усиленное всасывание глюкозы и воды. В этих опытах индифферентный для всасывания раздражитель сочетался с применяемым в качестве безусловного раздражителя сапонином.

При применении же в качестве безусловного раздражителя монойодуксусной кислоты, которая вызывает задержку всасывания глюкозы, образовался условный рефлекс на задержку всасывания глюкозы.

Всасывание углеводов

Расщепление сложных углеводов — крахмала и солодового сахара, начинается уже в полости рта, где под влиянием птиалина и мальтазы крахмал расщепляется до глюкозы. Это действие ферментов слюны, продолжающееся некоторое время и в желудке, заканчивается действием амилазы поджелудочного сока и кишечника ферментов—амилазы, инвертазы, лактазы и др. Все углеводы в гонких кишках расщепляются до моносахаридов.

Углеводы всасываются преимущественно в виде глюкозы и только отчасти в виде других моносахаридов (галактозы, фруктозы). Их всасывание начинается уже в верхних отделах кишечника. В нижних отделах тонких кишок в пищевой кашице углеводов почти не содержится.

Углеводы через слизистую оболочку всасываются в кровь капилляров ворсинки и с кровью, оттекающей от тонкого кишечника, попадают в воротную вену. Кровь воротной вены проходит через печень. Если концентрация сахара в крови человека равна 0,1%. то углеводы проходят печень и поступают в общий кровоток. Когда содержание глюкозы в крови становится выше 0,1%, то глюкоза задерживается печенью; из глюкозы синтезируется сложный углевод — гликоген, который откладывается в печени Гликоген синтезируется и откладывается также в мышцах.

Всасывание жиров

Жир под влиянием фермента липазы расщепляется на глицерин и жирные кислоты. Глицерин растворяется и легко всасывается, а жирные кислоты нерастворимы в кишечном содержимом и не могут всосаться.

Жирные кислоты входят в соединение со щелочами и желчными кислотами и образуют мыла, которые легко растворяются и поэтому без затруднений проходят через кишечную стенку. В отличие от продуктов расщепления углеводов и белков продукты расщепления жиров всасываются не в кровь, а в лимфу, причем глицерин и мыла, проходя через клетки слизистой оболочки кишечника, вновь соединяются и образуют жир; поэтому уже в лимфатическом сосуде ворсинки находятся капельки вновь образованного жира, а не глицерин и жирные кислоты.

Всасывание белков

Под влиянием пепсина желудочного сока начинается расщепление белков. Однако в желудке расщепление доходит только до пептонов и альбумоз — крупных обломков молекулы белка. Дальнейшее расщепление пептонов и альбумоз совершается трипсином и эрепсином — ферментами поджелудочного и кишечного соков. Аминокислоты, образовавшиеся при окончательном переваривании белков, растворимы в кишечном содержимом и легко всасываются; как и углеводы, аминокислоты всасываются в кровь через стенки венозной капиллярной сети ворсинки.

Всасывание солей и воды

Вода всасывается в желудке, в тонких и толстых кишках. Соков пищеварительных желез и воды в полость кишечника поступает значительное количество.

У человека за 24 часа выделяется в среднем 1 л слюны, 2 л желудочного сока, 0,6 л поджелудочного сока, 1 л желчи, 1 кишечного сока; креме того, человек выпивает около 2 л воды. Таким образом, за сутки в кишечник поступает около 6—7,5 л жидкости, а выводится наружу с калом 150 мл; остальное количество воды всасывается стенками кишечника и поступает в кровь. Минеральные соли всасываются в кровь в растворенном виде.

 

Статья на тему Пищеварение в толстых кишках

Обзор - Органоиды кишечника - Органоиды - Области интересов

Органоиды кишечника

Культуры органоидов кишечника - это трехмерные (3D) модели ткани in vitro, которые включают многие физиологически важные особенности ткани кишечника in vivo. Эти особенности включают поляризованный эпителиальный слой, окружающий функциональный просвет, и все типы клеток кишечного эпителия, присутствующие в пропорциях и относительном пространственном расположении, которые повторяют то, что наблюдается in vivo.

В течение последнего десятилетия произошел резкий сдвиг в доступности инструментов и модельных систем, используемых для изучения кишечного эпителия, с развитием и внедрением кишечных органоидных культур, занимающих центральное место в этом движении. С момента появления модели органоидов тонкого кишечника мышей в 2009 г., –1, в этой области произошел лавинообразный рост, в том числе создание условий культивирования органоидов человека, полученных из первичной ткани толстой кишки, 2 , а также плюрипотентной ткани человека. стволовые клетки (чПСК). 3 Различные экспериментальные методики также были разработаны параллельно и применены к культурам кишечных органоидов с синергетическим с научной точки зрения эффектом. Некоторые из этих методов включают новые инструменты для генетической манипуляции, 4,5 подходы к моделированию заболеваний in vitro 6–9 и инновационную систему совместного культивирования с аутологичными типами клеток 10,11 или бактериями, 12–14 а также модели вирусных инфекций. 15,16 Развитие таких методов применительно к культурам кишечных органоидов значительно увеличило полезность этой модельной системы для самых разных целей.В то время как большая часть первоначальной основы для системы культивирования органоидов изначально возникла из глубоких корней в биологии развития, система моделей созревания теперь применяется в самых разных областях исследований, включая открытие новых лекарств и скрининг лекарств для конкретных пациентов, рак и иммунологию. исследования и патогенез инфекционных агентов. Число исследователей, применяющих системы культивирования кишечных органоидов для обогащения своих конкретных исследовательских программ, быстро растет как в фундаментальных исследованиях, так и в медицинском сообществе.

Эпителий кишечника

Кишечный эпителий включает несколько различных популяций клеток, включая быстро делящиеся кишечные стволовые клетки (ISC), которые облегчают типичный четырех-пятидневный цикл обновления кишечного эпителия взрослых. 17 Это свойство быстрой регенерации при кишечном застое делает кишечник уникально удобной модельной системой для биологии эпителиальных клеток и биологии взрослых стволовых клеток как внутри, так и за пределами специфического контекста функции кишечника.

Эпителий кишечника взрослого человека в основном состоит из шести типов клеток, которые расположены в структуре крипта-ворсинка 18 (Рисунок 1). В основании кишечной крипты ISCs обнаруживаются интеркалированными с клетками Панета, 17 , которым приписывают большую часть передачи сигналов, необходимых для поддержания ниши ISC. Транзитные амплифицирующие клетки представляют собой частично дифференцированные клетки, которые мигрируют вверх посредством физического механизма исключения крипт, когда ISC под ними делятся.По мере того как эти клетки движутся вверх из крипты, они перемещаются по сигнальным градиентам, которые запускают их дифференцировку, давая начало зрелым типам клеток, которые населяют домен ворсинок. Зрелые клетки включают энтероциты, которые составляют большую часть эпителия ворсинок и осуществляют всасывание питательных веществ; бокаловидные клетки, которые выделяют слизь для защиты эпителиальной выстилки и помогают перемещать кишечное содержимое через просвет; и энтероэндокринные клетки, которые реагируют на химические механизмы содержимого просвета, секретируя гормоны в организм для поддержания метаболизма питательных веществ.

Рис. 1. Схема эпителия тонкой кишки, подчеркивающая идентичность и пространственное расположение ключевых типов эпителиальных клеток.

Стволовые клетки LGR5 + сохраняют свою способность к самообновлению и регенерации кишечного эпителия в первую очередь благодаря своему положению в нише стволовых клеток. 2 Кишечная ниша хорошо охарактеризована и, как было показано, состоит из пространственных градиентов высокого WNT и фактора роста эпителия (EGF), в то время как сигналы костного морфогенетического белка (BMP) подавлены.Понимание этих ниш сигнализирует о развитии условий культивирования органоидов кишечника.

Типы органоидов кишечника

Органоиды, полученные из первичных тканей кишечника

Основополагающая работа по системе культивирования органоидов кишечника, вышедшая из лаборатории Ханса Клеверса в 2009 г. -1 , описывает систему культивирования, в которой ниша стволовых клеток взрослых кишечных стволовых клеток воспроизводится in vitro.Это позволяет создать органотипические культуры эпителиальных клеток кишечника, которые поддерживают регенеративные свойства кишечника in vivo. Эти кишечные органоиды, иногда называемые энтероидами, размножаются из эпителиальных кишечных стволовых клеток, которые существуют во взрослой кишечной ткани, и как таковые образуют изолированную эпителиальную структуру в культуре. Эта модель позволяет исследовать эпителиальную систему кишечника и напрямую манипулировать передачей сигналов в нишах стволовых клеток без мешающего влияния ассоциированной мезенхимы.

Первый протокол, опубликованный Sato et al. –1 описали выделение интактных кишечных крипт из кишечной ткани мыши и их последующее культивирование с образованием органоидов. Кишечные крипты встроены в купол внеклеточного матрикса Matrigel ® и погружены в питательную среду, содержащую специфические факторы роста, предназначенные для имитации передачи сигналов, присутствующих в основании кишечных крипт in vivo. Эта работа продемонстрировала, что создание кишечных органоидов возможно из отдельных отсортированных LGR5 + кишечных стволовых клеток, полученных в результате диссоциации кишечных крипт. 1 При культивировании с использованием этого метода органоиды образуют эпителиальный монослой, окружающий центральный просвет, а также зарождающиеся домены крипт, которые, как сообщается, содержат кишечные стволовые клетки и клетки Панета, составляющие их нишу. Как и в кишечном эпителии in vivo, клетки, составляющие органоидный эпителий, вытесняются и отслаиваются в просвет органоида. Это приводит к накоплению клеточного мусора в просвете со временем и связанному с этим снижению жизнеспособности культур даже в присутствии соответствующих факторов роста.Поэтому органоидные культуры периодически пассируют, отделяя органоиды от Matrigel ® и разбивая их на фрагменты, которые пересеивают в новые культуры. Этот процесс может повторяться бесконечно с замечательной генетической стабильностью, 19 , и представляет собой эффективный метод размножения популяции кишечных стволовых клеток.

После создания этой системы культивирования для тонкого кишечника мышей она была адаптирована для создания органоидов из тонкой кишки человека, крипт толстой кишки человека и мыши и отдельных стволовых клеток кишечника. 2,20 Хотя органоиды, полученные из крипт кишечника и толстой кишки, имеют много общих характеристик, они также обнаруживают значительные различия. Они отражаются в клеточной динамике тканей in vivo, а также в ответе тканеспецифичных взрослых стволовых клеток на специфические концентрации сигнала ниши, присутствующие в среде для культивирования клеток. Как правило, в то время как культуры органоидов тонкого кишечника мышей имеют тенденцию обнаруживать обширное почкование криптоподобных доменов, органоиды толстой кишки, происходящие из крипт как мыши, так и человека, имеют тенденцию демонстрировать более кистоподобную морфологию со значительно менее выраженным почкованием или отсутствием почкования.Точно так же существует повышенная потребность в передаче сигналов WNT при культивировании органоидов человека по сравнению с мышами. 2 Это вызывает повышенную пролиферацию стволовых клеток и приводит к более кистозному фенотипу для культур органоидов кишечника человека по сравнению с соответствующими органоидами мыши.

Было много улучшений и модификаций базовой методологии культивирования, впервые разработанной для органоидов кишечного эпителия мыши и человека. Эти последующие исследования представили методологии для специальной адаптации системы культивирования для тканей пациентов, полученных из опухоли, с различными зависимостями от факторов роста 21,22 ; выращивание органоидов в форматах, подходящих для скрининга соединений со средней и высокой пропускной способностью 23,24 ; и использование определенных систем внеклеточного матрикса, 25 среди других приспособлений для конкретных приложений.

Органоиды, полученные из плюрипотентных стволовых клеток

Вскоре после внедрения системы культивирования органоидов, полученных из стволовых клеток кишечника, была опубликована методология культивирования органоидов кишечника человека, полученных из плюрипотентных стволовых клеток (чПСК), в которой использовалась большая часть той же методологии для трехмерной культуры органоидов. 3 В отличие от органоидов кишечного эпителия, выращенных из изолированных крипт или LGR5 + кишечных стволовых клеток, кишечные органоиды, полученные из дифференцированных hPSC, включают мезенхимный компартмент, который способствует передаче сигналов в нишах кишечных стволовых клеток, присутствующих в культурах. 18 Органоиды кишечника, полученные в результате направленной дифференцировки hPSCs, также обладают характеристиками, напоминающими долгосрочные процессы, происходящие во время нормального развития тканей; на ранних пассажах органоиды характеризуются четко выраженным фетальным кишечным фенотипом, тогда как полное созревание кишечных эпителиальных клеток до сих пор возможно только путем трансплантации органоидов в капсулы почек мыши. 26 Повторение развития кишечника в органоидной системе, полученной из hPSC, делает эту модель отличным инструментом in vitro для исследования этапов развития кишечника в экспериментальной системе, которой легко манипулировать. 18 Кроме того, эта система позволяет получать органоиды от отдельных пациентов без необходимости биопсии кишечника или толстой кишки, что делает ее полезным инструментом для исследования фенотипических свойств кишечного эпителия людей с широким спектром генетических характеристик.

Протокол установления кишечных органоидов из недифференцированных клеток включает дифференцировку hPSCs в дефинитивную энтодерму и инициирование спецификации средней / задней кишки в виде монослойной культуры посредством индукции судьбы кишечника в 3D-культуре в виде кишечных органоидов. 3 Интересно, что формирование 3D-культур происходит в этих культурах спонтанно в ходе направленной дифференцировки в заднюю кишку; сфероиды, демонстрирующие маркеры задней кишки, выходят из монослойных культур и могут быть легко выделены из супернатантов культур. Подобно органоидам первичного тканевого происхождения, частично дифференцированные сфероиды затем внедряются в купола Matrigel ® и инкубируются в среде для культивирования клеток, которая способствует их дифференцировке в кишечную ветвь и последующее частичное созревание. 3

Экспериментальные методы, применяемые к органоидным культурам

Широкое распространение и применение культур органоидов кишечника в самых разных областях в значительной степени связано с множеством экспериментальных инструментов и подходов, которым эти культуры поддаются. С момента внедрения базовой методологии культивирования органоидов было много достижений как в разработке, так и в проверке различных методов в системе моделей кишечных органоидов.

Генетическая манипуляция

Ключевой функцией кишечной органоидной системы является способность манипулировать генетической идентичностью клеток, составляющих культуру, особенно по сравнению с проблемами или невозможностью подобных манипуляций, выполняемых в моделях in vivo. Культурами кишечных органоидов можно манипулировать генетически с помощью различных средств, включая введение генетического материала через ретро-, адено- и лентивирусную инфекцию 27–29 или электропорацию, 30 , а также специфический сайт-направленный мутагенез с использованием CRISPR Техника редактирования гена Cas9. 31 После применения определенной техники генетической модификации культуры органоидов могут быть восстановлены клонально из одноклеточных суспензий отсортированных стволовых клеток 1,2 или целых диссоциированных органоидов, что позволяет изолировать желаемый генетический вариант для дальнейшего размножения в 3D культура. Для модели кишечника мышей это дает значительное преимущество по времени и энергии, необходимым для создания особой линии мышей с нокаутом. Для модели кишечника человека способность манипулировать генетическим составом клеток in vitro дает возможность осуществлять такой уровень контроля над генетическим составом модели, который в противном случае был бы невозможен с использованием традиционных методов первичной клеточной культуры или иммортализованных клеточных линий. .

В дополнение к их совместимости с прямой генетической манипуляцией in vitro, культуры органоидов также являются высокоинформативным способом изучения ранее существовавших нокаутных моделей для исследования механизмов конкретных клеточных процессов или патологий болезней.

Биобанки

Культуры кишечных органоидов обладают высокой проходимостью, сохраняя при этом замечательный уровень генетической и фенотипической стабильности. 32 Однако иногда бывает выгодно создать статическую библиотеку органоидных культур путем криоконсервации культур. Это особенно верно в контексте создания криоконсервированных библиотек органоидов, полученных от пациентов, которые сохраняют свойства исходной культуры и могут использоваться в таких приложениях, как доклинический скрининг эффективности лекарств. 23 Размороженные клетки обычно имеют короткий период восстановления (от одного до двух пассажей), в течение которого они демонстрируют сниженную скорость роста, а после этого они возобновляют динамику роста до замораживания.

Системы совместного выращивания

Возможность изучать взаимодействие эпителиальных клеток, образующих основу системы культивирования органоидов кишечника, с другими конкретными типами клеток, которые могут быть введены в систему культивирования, составляет еще одно существенное преимущество системы модельных органоидов. Выделение эпителия (или эпителия с ассоциированной мезенхимой в случае органоидов, происходящих от hPSC) от других систем организма в системе органоидной культуры представляет собой преимущество для экспериментальной специфичности, но также и ограничение в отношении исследования специфических взаимодействий между этим эпителием и другие аутологичные или чужеродные клетки.Этот вопрос решается путем постоянного развития новых систем совместного культивирования органоидов кишечника с различными другими типами клеток. Органоиды кишечника культивировали с иммунными клетками 10,11,33 путем введения неэпителиальных клеток во внеклеточный матрикс, поддерживающий культуру органоидов, таким образом повторяя взаимодействия, которые, как ожидается, будут иметь место на базолатеральной стороне эпителия. Функциональная кишечная нервная система также была создана посредством совместного культивирования органоидов, полученных из hPSC, и клеток нервного гребня, создав модель, позволяющую изучать нарушения моторики желудочно-кишечного тракта человека. 34 Точно так же живые бактерии были введены в просвет органоидных культур посредством микроинъекции для моделирования взаимодействий, которые происходят на апикальной стороне эпителия in vivo. 12–14 Органоиды также прошли валидацию в качестве модельных систем вирусной инфекции. 15,16

Аппликации органоидов кишечника

Клеточная биология

Корни системы органоидной культуры лежат в сообществе биологов развития.В то время как эта область исследований предоставила информацию о факторах, необходимых для разработки модельных систем органоидных культур, кишечные органоидные культуры теперь возвращают ценную информацию о траектории развития ткани, для моделирования которой они были разработаны. 35 Это особенно верно для органоидов кишечника, происходящих из hPSC, которые следуют общим путям развития кишечника во время своего становления 3 и поддерживают фенотип, подобный плоду в культуре органоидов. 36 Большая полезность органоидных культур в этом контексте отчасти заключается в легком доступе к континууму временных точек развития, что резко контрастирует с тем, что в других случаях доступно в отношении человеческих образцов.

Возможно, наиболее очевидное применение культур органоидов кишечника - это in vitro модельная система кишечного эпителия. Поскольку обе эти культуры включают все типы эпителиальных клеток, присутствующих в ткани in vivo, и воспроизводят многие, если не большую часть динамики внутри- и внутриэпителиальных клеток, которые происходят in vivo, культуры органоидов кишечника представляют собой ценный экспериментальный инструмент для исследования эпителия кишечника. клеточная биология. Таким образом, эта модельная система in vitro недавно была использована для исследования регенерации кишечника, 37,38 ниша стволовых клеток кишечника, 39–44 воспаление кишечника, 9,45–48 частота мутаций стволовых клеток кишечника 49 и функции терминально дифференцированных эпителиальных клеток кишечника (например,чувствительность к питательным веществам и секреция гормонов). 50–52

Органоиды кишечника, в частности, среди систем культивирования органоидов, также находят применение вне тканеспецифических биологических процессов и условий. Это происходит из-за активной популяции стволовых клеток и, как следствие, высокого обновления кишечного эпителия по сравнению со многими другими тканями. Активная природа ниши стволовых клеток кишечника дает ей большую полезность в качестве модельной системы для исследования более общих вопросов, касающихся биологии взрослых стволовых клеток или биологии эпителиальных клеток.Конкретные примеры приложений, в которых эта технология была недавно применена, включают исследование общих механизмов между пролиферацией взрослых стволовых клеток и раком, 53 механизмов деградации белка, 54 и поляризации эпителия. 55

Моделирование заболеваний

Культуры кишечных органоидов в настоящее время используются для моделирования кишечных заболеваний, а также заболеваний эпителия других тканей. Например, органоиды, выращенные у пациентов, несущих мутации в гене миозина 5b, могут использоваться в качестве модели болезни включения микроворсинок (MVID), которая приводит к неправильной локализации белков на апикальной поверхности кишечного эпителия и поляризации энтероцитов. 8 Эта модель позволила получить органоиды у пациентов, проявляющих симптомы MVID, но не несущих мутаций в гене миозина 5b. При секвенировании эти образцы идентифицировали ген синтаксина 3 как способствующий потере микроворсинок.

Культуры могут быть получены из соседней здоровой и больной (канцерогенной) ткани, полученной от одного и того же пациента, 23 подход, который позволяет оценивать состояние болезни при одновременном контроле потенциально смешивающих факторов в здоровом специфическом генетическом фоне.Анализ генетического состава этих уникальных опухолей позволяет установить корреляцию между органоидным фенотипом и конкретными комбинациями мутаций. Многочисленные исследования продемонстрировали как обнаружение мутаций в комбинации APC, KRAS, SMAD4 и TP53, 21 , так и использование редактирования генов с помощью системы CRISPR / Cas9 для моделирования последовательности аденома-карцинома. 31

Ободочную кишку также можно использовать для моделирования заболеваний, не специфичных для кишечника, таких как кистозный фиброз, который обычно проявляется в легких в результате мутаций трансмембранного рецептора кистозного фиброза (CFTR).Биопсии пациентов, несущих мутации в гене CFTR, не отвечают на анализ органоидного набухания, что позволяет точно идентифицировать такие мутации. 56

Разработка и проверка лекарственных средств

Одним из наиболее многообещающих аспектов исследований с использованием органоидов в качестве модели является возможность скрининга культур, полученных из индивидуальных образцов тканей пациента, на предмет воздействия внешних воздействий. Благодаря короткому времени культивирования и возможности увеличения размеров образцов культивирование органоидов уже использовалось при скрининге конкретных пациентов.Например, ранее упомянутый анализ набухания CFTR, разработанный Бикманом и его коллегами, 56 , который обеспечивает считывание реакции на текущие лекарства или комбинации лекарств, которые улучшают транспорт хлорида через ионные каналы у пациентов с муковисцидозом. В первом испытании анализа набухания CFTR была идентифицирована комбинация лекарств, способная очистить большую часть слизи, накопившейся в легких пациента, что, таким образом, является доказательством принципиальной схемы эксперимента, которая в настоящее время движется к внедрению в правительственные платформы скрининга.

Ключевым аспектом, который все еще оптимизируется в условиях культивирования органоидов, является переход к высокопроизводительному скринингу. Шаги в этом направлении были недавно продемонстрированы разработкой автоматизированной платформы в 384-луночном формате для культур органоидов, полученных из образцов тканей пациентов с раком толстой кишки. 24 Эти органоиды были подвергнуты воздействию различных лекарственных соединений, и анализ был подтвержден на надежность и воспроизводимость, что позволило получить систему, которая обеспечивает большую физиологическую значимость, чем 2D-культуры, без ущерба для способности скрининга.

Взаимный подход направлен на более конкретные методы лечения мутационного состава библиотек образцов пациентов с использованием конкретного препарата. Группа ван Лохуйзена лечила органоидные культуры, полученные с использованием образцов тканей, взятых у 18 пациентов с диагнозом колоректальный рак, с помощью ингибитора EZh3, GSK126. 28 Хотя наблюдались разнообразные ответы, были обнаружены ассоциации с ATRX и PAX2, а также корреляция с экспрессией BIK и Nutlin-3A.Эти результаты демонстрируют возможность апстрима фармацевтических разработок на основе скрининга библиотеки органоидов пациентов.

Перспективы органоидов кишечника

После недавнего открытия, что кишечные стволовые клетки могут создавать органоидные структуры, повторяющие кишечник млекопитающих, исследовательское сообщество быстро приняло эту органоидную модель. Такому быстрому принятию органоидов в качестве инструмента исследования способствовали два ключевых аспекта: физиологическое значение для кишечника и усовершенствования по сравнению с традиционными двумерными системами культивирования.Для трансляционных исследований органоиды обеспечивают возможность высокопроизводительного анализа образцов от отдельных пациентов, устраняя разрыв между фундаментальными исследованиями и точной медициной. Возможность создания образцов для маркерного или геномного анализа, а также для лечения лекарственными средствами или небольшими молекулами возможна в одном и том же экспериментальном дизайне.

Эти культуры также обещают расширить понимание базовой биологии стволовых клеток, что станет необходимым дополнением к трансляционным исследованиям.По самой природе системы культивирования ранние деления стволовых клеток и формирование тканей будут доступны для экспериментального анализа и манипуляции посредством редактирования гена CRISPR / Cas9.

По мере создания большего количества систем на основе органоидов становится возможным объединение нескольких конкретных типов клеток в одни и те же органоиды. Это совместное культивирование позволит идентифицировать специфические роли каждой ниши компонентных стволовых клеток, а также кооперативные и необходимые роли отдельных систем.

Области применения системы органоидных культур продолжают расширяться, и по мере их расширения наше понимание сложных взаимодействий органов, составляющих человеческое тело, механизмов, которые не работают при определенных заболеваниях, и способности быстро лечить пациентов с этими заболеваниями. .

.

пищевых наночастиц и воспаление кишечника: реальный риск?

1. Введение

Нанотехнологии - это быстро развивающаяся область исследований и промышленных инноваций со многими потенциально многообещающими приложениями в сельском хозяйстве, здравоохранении, машиностроении, переработке, упаковке или доставке лекарств или пищевых добавок. Спроектированные наноматериалы (ENM) уже стали частью нашей повседневной жизни в качестве агентов для упаковки пищевых продуктов, систем доставки лекарств, терапевтических средств, биосенсоров и т. Д. В 2011 году, согласно инвентаризации потребительских товаров нанотехнологии Вудро Вильсона, наночастицы Ag (Ag-NP) были наиболее распространенными. обычно потребляемые ENM, за которыми следуют TiO 2 , SiO 2 , ZnO, Au, Pt и т. д. (http: // www.nanotechproject.org). Согласно последнему определению Европейского парламента и Совета [1] «наноматериал» (НМ) - это любой материал, который характеризуется как минимум одним размером ≤ 100 нм, или который состоит из отдельных функциональных частей, внутренних или на поверхности, которые иметь один или несколько размеров ≤ 100 нм, включая структуры, например агломераты или агрегаты, которые могут иметь размер более 100 нм, но сохраняют типичные свойства наноразмеров.

Во многих странах ЭНМ уже используются в качестве пищевых добавок и в упаковке пищевых продуктов: (i) наноглины в качестве диффузионных барьеров [2]; (ii) Ag-NP как противомикробный агент [3,4]; (iii) силикаты и алюмосиликаты (E554, E556, E559) в качестве агентов против слеживания и слипания, а также в зубных пастах, сырах, сахаре, сухом молоке и т. д. [5]; (iv) TiO 2 (E171) для отбеливания и осветления, e.грамм. в соусах и заправках, в некоторых порошкообразных пищевых продуктах [6] и т. д. Согласно отчету ФАО / ВОЗ [7], ENM имеют несколько текущих или планируемых применений в агропродовольственном секторе: наноструктурированные пищевые ингредиенты; системы нанодоставки; органические и неорганические наноразмерные добавки; нанопокрытия на поверхностях, контактирующих с пищевыми продуктами; поверхностные функционализированные НМ; нанофильтрация; наноразмерные агрохимикаты; наносенсоры; обеззараживание воды,…

С увеличением количества ЭНМ, присутствующих в потребительских и промышленных товарах, увеличивается риск воздействия на человека, что может стать угрозой для здоровья человека и окружающей среды [8].Отдельные ENM могут вести к одной или нескольким конечным точкам, которые не являются уникальными для NM, но которые необходимо учитывать, например цитотоксичность, стимуляция воспалительной реакции, образование активных форм кислорода (АФК) и / или генотоксичность. Хотя точный механизм, лежащий в основе токсичности НЧ, еще предстоит выяснить, исследования показали, что окислительный стресс и перекисное окисление липидов регулируют вызванное НЧ повреждение ДНК, разрушение клеточной мембраны и гибель клеток [9-12]. Было высказано предположение, что АФК, в свою очередь, модулируют внутриклеточные концентрации кальция, активируют факторы транскрипции, индуцируют продукцию цитокинов [13], а также приводят к усилению воспаления [14,15].Малогабаритные металлические НЧ, например Ag-NP, TiO 2 , Co-NP также могут вызывать повреждение ДНК [16-20]. Исследования in vitro с различными типами НЧ (металл / оксид металла, TiO 2 , углеродные нанотрубки, диоксид кремния) на различных линиях клеток продемонстрировали воспалительные реакции, связанные с окислительным стрессом. Считается, что этот ответ в значительной степени обусловлен удельной площадью поверхности НЧ и / или их химическим составом [21-25]. Обычно биологическая активность частиц увеличивается с уменьшением размера частиц [26-29].Более того, в зависимости от химического состава НЧ демонстрируют различное клеточное поглощение, субклеточную локализацию и способность индуцировать продукцию АФК [30]. Напротив, также есть сообщения о случаях НЧ, обладающих противовоспалительными свойствами, таких как определенный оксид Се [31] и Ag-НЧ [32]. Было продемонстрировано, что нанокристаллический Ag обладает антимикробными и противовоспалительными свойствами и снижает воспаление толстой кишки после перорального введения на модели язвенного колита у крыс, что позволяет предположить, что нано-серебро может иметь терапевтический потенциал для лечения этого состояния [32].

Подводя итог, можно сказать, что на основании имеющейся в настоящее время информации нельзя сделать общих предположений относительно токсичности при воздействии ЯМ, их конечных точек и последствий для различных органов и тканей.

2. Поведение и судьба ЭНМ в ЖКТ

Желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) представляет собой сложную систему обмена барьером и является одним из наиболее важных путей проникновения макромолекул в организм, а также ключевым участником процесса иммунная система. Эпителий тонкого и толстого кишечника находится в тесном контакте с проглоченными материалами, которые всасываются ворсинками.На сегодняшний день исследования воздействия, абсорбции и биодоступности в основном сосредоточены на ингаляционном и кожном путях, и мало что известно о токсикокинетических и токсикодинамических процессах после перорального воздействия, особенно в отношении проглатывания ENM, которые присутствуют в пище.

ENM могут достигать желудочно-кишечного тракта либо после мукоцилиарного клиренса из дыхательных путей после вдыхания [33], либо могут попадать непосредственно в пищу, воду, лекарства, устройства доставки лекарств и т. Д. [8,34]. Потребление NP с пищей в развитых странах оценивается примерно в 10 12 частиц на человека в день, состоящих в основном из TiO 2 и смешанных силикатов [35].Было показано, что некоторые характеристики, такие как ( i ) размер частиц [36], ( ii ) поверхностный заряд [37], ( iii ) присоединение лигандов [38,39], ( iv ) покрытие с поверхностно-активными веществами [40], а также ( v ) время введения и доза [41] влияют на судьбу и степень абсорбции ENMs в ЖКТ. Опубликованная литература по безопасности перорального воздействия ENM, связанных с пищевыми продуктами, в настоящее время предоставляет недостаточно надежных данных для проведения четкой оценки безопасности ENM [42], что связано в первую очередь с неадекватной характеристикой ENM [43].Например, было продемонстрировано, что более мелкие частицы проходят через слой слизи толстой кишки быстрее, чем более крупные [37]. Кинетика НЧ в ЖКТ также сильно зависит от их заряда, т.е. положительно заряженных латексных частиц остаются захваченными отрицательно заряженной слизью, в то время как отрицательно заряженные частицы диффундируют через слой слизи, и становится возможным их взаимодействие с эпителиальными клетками [41].

НЧ, которые проходят через слизистый барьер, могут перемещаться через эпителий кишечника, что будет зависеть не только от физико-химических характеристик НЧ [36-41], но и от физиологического состояния ЖКТ [44].Транслокация NPs, потенциально используемых в качестве компонентов пищи, через GIТ еще предстоит изучить [45]. Большая часть текущих знаний о потенциальной токсичности НЧ была получена из тест-систем in vitro, или in silico, . После приема внутрь транслокация частиц через ЖКТ может происходить разными путями:

  1. Эндоцитоз через «обычные» эпителиальные клетки (НЧ <50–100 нм) [46].

  2. Трансцитоз посредством поглощения микроскладчатыми (M) клетками на поверхности лимфоидной ткани кишечника (НЧ размером 20-100 нм и мелкие микрочастицы i.е. 100 - 500 нм) [47]. М-клетки представляют собой специализированные фагоцитарные энтероциты, локализованные в лимфатической ткани кишечника - пейеровы пятна (PP). Этот трансцитотический путь происходит через образование пузырьков на апикальной (, т.е. просвет) клеточной мембране, которая поглощает некоторый внеклеточный материал, который затем перемещается по клетке, ускользая, таким образом, для слияния с лизосомами, сливается с базолатеральной мембраной (, т.е. серозной) и высвобождает материал на противоположной стороне кишечного барьера.Механизм зависит от размера - чем меньше размер частицы, тем легче проходит через эпителий [48-50].

  3. Персорбция, при которой «старые» энтероциты вытесняются из ворсинок в просвет кишечника, оставляя «дыры» в эпителии, которые позволяют перемещаться даже крупным частицам, таким как крахмал и пыльца [51-53].

  4. Другой возможный путь, с помощью которого NPs могут получить доступ к тканям желудочно-кишечного тракта, - это параклеточный путь через плотные соединения (TJs) слоя эпителиальных клеток.TJ чрезвычайно эффективны в предотвращении проникновения параклеток, хотя на их целостность могут влиять болезни, например воспаление и / или метаболиты (например, глюкоза), хелаторы кальция (например, цитрат) [54] и даже эндоцитоз частиц [55].

Все вышеперечисленные пути могут участвовать в транслокации НЧ. Существует ряд опубликованных отчетов, в которых говорится об участии различных типов эндоцитоза в процессе интернализации НЧ: клатрин-опосредованный путь, кавеолин-опосредованный эндоцитоз и макропиноцитоз для TiO 2 [56], размерно-зависимый эндоцитоз для Au-NP. [57]; эндоцитотические пути описаны для SiO 2 [58,59] и Ag-NP [60] и др.

Несколько исследований показали, что явление персорбции также верно для НЧ, например в случае коллоидных Au-НЧ [36]. Малые и большие НЧ потенциально получают доступ к этому маршруту, тем не менее, его количественная значимость остается низкой, поскольку он кажется очень неэффективным по сравнению с активным захватом частиц М-клетками. Например, было показано, что один купол лимфоидного фолликула кроличьего ПП может транспортировать около 10 5 микрочастиц диаметром 460 нм за 45 мин [61].Можно было предположить, что для более мелких частиц это будет еще более эффективно.

Поглощение частиц может происходить не только через М-клетки лимфоидного фолликул-ассоциированного эпителия (FAE) в PP [49,62], но также через нормальные кишечные энтероциты [46]. В ряде сообщений о поглощении микро- и наночастиц в кишечнике утверждается, что поглощение инертных частиц происходит трансклеточно через нормальные энтероциты и через М-клетки [61,63-65], а также, в меньшей степени, через параклеточные путь [66].

3. Соответствующая модель in vitro кишечного барьера

В настоящее время существует несколько признанных параметров, используемых для оценки цитотоксичности ENM in vitro , таких как жизнеспособность клеток, стрессовые и воспалительные реакции, генотоксичность и т. Д. [67]. Однако следует отметить, что из-за специфических физико-химических свойств ENM существующие в настоящее время анализы токсичности in vitro могут иметь ограниченное применение, и методы должны быть тщательно разработаны, чтобы исключить влияние материалов наноразмеров на сам анализ [ 28].Оценка риска еще более затрудняется отсутствием стандартизированных систем тестирования, отвечающих этим критериям. В соответствии с новым европейским законодательством о химических веществах (REACH) должны быть разработаны новые тестовые системы для скрининга токсичности ENM, например системы клеточных культур, которые будут лучше отражать параметры токсичности in vivo и [68].

Клетки аденокарциномы толстой кишки человека (Caco-2) воспроизводимо проявляют ряд свойств, характерных для дифференцированных энтероцитов, и являются наиболее популярной системой культивирования клеток для изучения кишечного пассажа и транспорта [69,70].Культивируемые клетки Caco-2 спонтанно дифференцируются в поляризованные монослои [71], которые обладают апикальной щеточной каймой и экспрессируют функциональные TJs, ферменты биотрансформации и оттокные насосы [72]. Клетки Caco-2 растут как монослой и полностью дифференцируются также на полупроницаемых мембранах двухкамерных вставок. Это позволяет отделить апикальный (AP) компартмент от базолатерального (BL), отражающий просвет кишечника и серозную сторону соответственно [65]. Транспорт молекул и ионов от AP к стороне BL и наоборот требует прохождения либо через клетки (трансклеточный путь), либо между клетками через TJ (параклеточный путь).

Эпителий выстилки кишечника по большей части непроницаем для микроорганизмов и микрочастиц, за исключением лимфоидного FAE, обнаруженного в PP [49,73,74]. М-клетки отвечают за транспорт антигенов, бактерий, вирусов, а также микро- и НЧ к антигенпрезентирующим клеткам внутри и под эпителиальным барьером в качестве первого шага в развитии иммунных ответов [75]. Существует лишь неполное и неадекватное понимание развития и функции FAE, а также генов и белков, ответственных за их специализированные функции.Одним из возможных подходов к изучению таких сложных и специализированных тканей является использование систем клеточных культур, более точно воспроизводящих особенности ткани in vivo . Kernéis et al. [76] продемонстрировали, что совместное культивирование клеток Caco-2 с мышиными PP-лимфоцитами, по-видимому, превращает клетки Caco-2 в M-подобные клетки, включая усиленный транспорт частиц через монослой эпителия. Для индукции этого фенотипа не требовался прямой контакт с клетками, так как он также был достигнут посредством физически разделенного совместного культивирования клеток Caco-2 и лимфомы Беркитта человека (Raji B) во вставках для двухкамерных культур [77].Хотя неясно, точно ли эта модель воспроизводит все особенности функции М-клеток in vivo, тем не менее, исследования подтвердили, что клетки Caco-2, совместно культивируемые с В-клетками Raji in vitro , экспрессируют несколько генов, специфически экспрессируемых в FAE. in vivo [78].

В улучшенной модели совместного культивирования in vitro в двухкамерной системе клетки Caco-2 подвергались воздействию лимфоцитов из камеры BL. В так называемой «инвертированной» модели (рис. 1) было показано, что лимфоциты мигрируют в монослой и вызывают преобразование фенотипа энтероцитов в фенотип М-клеток [76,79].Недавно des Rieux et al. [65] охарактеризовал инвертированную модель и сравнил ее с ранее разработанной [77]. Согласно этим результатам, в инвертированной модели, степень конверсии М-клеток оценивалась в диапазоне от 15 до 30% (для сравнения она составляла <10% в FAE человека [80]). Сравнение моделей in vitro с показало, что инвертированная модель оказывается физиологически и функционально более воспроизводимой и эффективной, чем нормально ориентированная [65].Таким образом, эту улучшенную модель можно использовать для лучшего описания и понимания биологических эффектов, механизмов абсорбции и транспорта НЧ в клетках кишечника.

Рисунок 1.

Модель совместного культивирования В-клеток Caco-2 и Raji [63].

4. Целостность эпителиального барьера и воспалительная реакция под влиянием НЧ

Во время своей дифференцировки эпителиальные клетки образуют соединительные структуры между соседними клетками и образуют плотный защитный барьер, который ограничивает всасывание некоторых питательных веществ и веществ, в то же время, обеспечивает физический барьер, затрудняющий проникновение провоспалительных молекул, например.грамм. патогены, токсины, антигены и ксенобиотики из просветной среды в ткани слизистой оболочки и систему кровообращения. Этот барьер состоит из нескольких структур [81], где TJs являются наиболее апикальными компонентами соединительного комплекса и являются основными привратниками эпителиального параклеточного прохода. Нарушение барьера TJ и увеличение межклеточной проницаемости с последующим проникновением провоспалительных молекул в просвет может активировать иммунную систему слизистой оболочки, что приводит к хроническому воспалению и повреждению тканей [75].Доказано, что кишечный барьер TJ играет решающую роль в патогенезе кишечных и системных заболеваний [82–84]. В физиопатологических условиях провоспалительные цитокины, антигены и патогены способствуют нарушению барьера [85,86]. Принимая во внимание нарушения целостности TJs в условиях воспаления, можно предположить, что NP, которые приводят к стрессу и / или воспалительным ответам, также могут влиять на целостность TJs.

Несколько методических подходов позволяют измерить барьерную функцию в культурах клеток, например.грамм. оценка трансэпителиального электрического сопротивления (TEER) и прохождения маркерных молекул, таких как Lucifer Yellow (LY) [87]. Наши результаты показали, что под воздействием НЧ Ag <20 нм происходит нарушение целостности барьера. На рисунке 2А показаны значения TEER как моно-, так и совместных культур клеток Caco-2 после 3 часов инкубации с различными концентрациями Ag-NP. Значения TEER уменьшались по мере увеличения концентрации Ag-NP, хотя это снижение было менее очевидным в условиях совместного культивирования - модель, которая ближе к физиологическим условиям FAE.

Рисунок 2.
Значения TEER

(A) и пассаж LY (B) моно- и совместных культур клеток Caco-2 при инкубации с Ag-NP (NM-300K, репозиторий JRC, Ispra, IT) при 15 - 90 мкг / мл. Эксперименты проводились на моно- и совместных культурах (т.е. клетках Caco-2 с лимфоцитами Raji B), культивированных в течение 21 дня в бикамерных вставках из поликарбоната с размером пор 3 мкм (Transwell TM, Corning Costar, NY) для достижения полной дифференцировки и совместные культуры, частичное превращение в М-подобные клетки. Значения TEER измеряли с помощью вольт-омметра Millicell-ERS (World Precision Instruments, Сарасота, Флорида) в начале и после 3-часового инкубационного периода с Ag-NP.Транспорт LY наблюдали в течение 3-часового периода с 30-минутным временем отбора проб из отсека BL. Оба изменения значений TEER (P <0,0001) и прохождения LY (P <0,003) были рассчитаны в процентах от начального значения. Данные представляют собой средние значения ± SEM из 4 независимых экспериментов. * Образцы достоверно отличались от контроля (результаты считались достоверными при P <0,05).

Прохождение LY оценивали по количеству LY, которое прошло из AP в компартмент BL (рис. 2B).Присутствие Ag-NP увеличивает уровень LY в компартменте BL, который зависит от концентрации NP. Эти результаты коррелируют со снижением значений TEER, вызванным NP. Интересно, что в отличие от результатов TEER, совместные культуры имели более высокую скорость пассажа LY, чем соответствующие монокультуры.

Чтобы иметь представление о молекулярных механизмах индуцированного Ag-NPs нарушения целостности барьера, было проведено иммуноокрашивание с анализом конфокальной микроскопии двух белков TJs окклюдина и ZO-1.Как показано на Фигуре 3, в клетках, обработанных Ag-NP, непрерывность как окклюдина, так и ZO-1 была нарушена при контрольном сравнении, и наблюдалась агрегация обоих белков. Далее следует отметить, что монокультуры были более восприимчивы к влиянию Ag-NP, чем сокультуры, и изменения в распределении белков были более заметны в монокультурах. Результаты иммуноокрашивания, в свою очередь, подтвердили данные TEER, где более очевидное снижение было оценено в случае монокультуры (рис. 2).

Рис. 3.

Субклеточная локализация каркасных белков окклюдина и ZO-1 TJs. Моно- и совместные культуры клеток Caco-2, выращенных на бикамерных вставках, обрабатывали Ag-NP (45 мкг / мл) в течение 3 часов, а затем обрабатывали для иммуноокрашивания (B и D). Необработанные клетки использовали в качестве контроля (A и C). Для визуализации окклюдина и ZO-1 мышиный анти-окклюдин и мышиный анти-ZO-1 (оба от Invitrogen) использовали в качестве первичных антител, а также козьи антимышиные антитела Alexa Fluor 488 (Invitrogen) в качестве вторичных антител.Изображения были получены с помощью конфокального лазерного сканирующего микроскопа; масштабные линейки составляют 15 и 25 мкм для окрашивания окклюдином и ZO-1 соответственно.

Наблюдаемые изменения были обратимы при низких концентрациях Ag-NPs (до 30 мкг / мл): значения TEER и распределения белков TJs восстанавливались до контрольного уровня. Сообщалось также, что другие НП обладают способностью открывать TJ. Например, НЧ хитозана были способны временно и обратимо открывать эпителиальные ТС [88].

В отличие от Ag-NP мы не наблюдали изменений ни значения TEER, ни скорости пассажа LY, ни распределения белков TJs при инкубации моно- и сокультив клеток с аморфным SiO 2 <25 нм (NM-200, Репозиторий JRC, Ispra, IT) (результаты не показаны).Эти находки предоставляют дополнительные доказательства того, что основной вклад в нарушение целостности барьера, обеспечиваемое NPs, по-видимому, принадлежит заряду NPs. В частности, ранее сообщалось, что нейтральные и низкие концентрации анионных НЧ не влияют на целостность гематоэнцефалического барьера, в отличие от анионных НЧ в высоких концентрациях и катионных НЧ [89]. Ряд недавних исследований in vitro, и in vivo, подчеркивают важность поверхностного заряда НЧ для клеточного поглощения и биораспределения [90-92], указывая на то, что для большинства НЧ положительный поверхностный заряд усиливает интернализацию клеток [92-94 ].Последнее, вероятно, связано с адсорбцией различных биомолекул на поверхности НЧ в зависимости от заряда поверхности, а также от химических характеристик НЧ [95].

Другим основным условием разрушения TJs, вероятно, является клеточный окислительный стресс, возможно, вызванный NPs [96]. Наши результаты показали, что интенсивность флуоресценции индикатора окислительного стресса дихлорфлуоресцеина увеличивалась при воздействии на клетки Ag-NP в течение 3 часов (рис. 4).Индукция генерации АФК зависела от концентрации НЧ, достигающей от 1,5 до 3-кратного увеличения по сравнению с необработанными клетками. Таким образом, один из механизмов токсичности Ag-NPs, вероятно, может быть опосредован окислительным стрессом, который, как уже сообщалось, участвует в модуляции целостности TJs [97].

Рисунок 4.

Влияние Ag-NP (5-90 мкг / мл) на внутриклеточную генерацию ROS в клетках Caco-2. Генерацию ROS исследовали с помощью анализа дихлорфлуоресцеина (DCFH).После окисления внутриклеточными окислителями DCFH становится DCF и излучает флуоресценцию, количественная оценка которой является надежной оценкой общего образования разновидностей кислорода. Уровень внутриклеточных ROS представлен как процент от соответствующего начального значения после инкубации вместе с NP в течение 3 часов при 370 ° C. Данные представляют собой средние значения ± стандартная ошибка среднего для 3 экспериментов с 3 различными образцами для каждого условия, P <0,0001.

В целом результаты показывают, что некоторые НЧ, например хитозан или Ag-NP могут увеличивать проницаемость эпителиального барьера и, следовательно, могут служить эффективным носителем для пероральной доставки лекарств [44].Однако следует отметить, что увеличение проницаемости эпителия, в свою очередь, может способствовать системной абсорбции ENM, токсинов и других ксенобиотиков и, вероятно, вызвать активацию иммунной системы.

5. Потенциальная токсичность ENM в случае изменения физиологии кишечника

Сообщалось, что воздействие некоторых НЧ связано с возникновением аутоиммунных заболеваний, таких как системная красная волчанка, склеродермия и ревматоидный артрит [35] . Заболевания, такие как диабет, также могут приводить к увеличению абсорбции частиц в ЖКТ [41].Кроме того, воспаление может приводить к захвату и перемещению частиц размером до 20 нм [98]. Таким образом, вопрос, который следует учитывать в связи с приемом ENMs внутрь, - это возможное увеличение их кишечной абсорбции в случае системного воздействия, например, при воспалительном заболевании кишечника (ВЗК) и / или болезни Крона (БК), которые представляют собой хронические заболевания, характеризующиеся рецидивирующим и серьезным воспалением ЖКТ [99]. Болезнь Крона поражает в первую очередь людей в развитых странах, где самые высокие показатели заболеваемости и распространенности БК и язвенного колита (ЯК) зарегистрированы в Северной Европе, Соединенном Королевстве и Северной Америке [100] с частотой 1 на 1000 человек в Западный мир [5].Однако сообщения о росте заболеваемости и распространенности из других регионов мира, например Южная или Центральная Европа, Азия, Африка и Латинская Америка констатируют прогрессирующий характер и распространение этих болезней во всем мире [100].

Нарушение функции кишечного барьера играет ключевую роль в ВЗК [101]. Повышенная кишечная проницаемость была воспроизводимо описана у пациентов с БК, что, вероятно, является предрасполагающим фактором для патогенеза и нарушения устойчивости эпителия [102,103].Сообщалось о дисфункции барьера в слизистой оболочке толстой кишки пациентов с синдромом раздраженного кишечника (СРК), которая возникает в результате повышенной межклеточной проницаемости, предположительно из-за измененной экспрессии ZO-1 [104]. Более того, считается, что стресс способствует индукции СРК и рецидива кишечного воспаления и может увеличивать межклеточную проницаемость [105]. Следует отметить, что медиаторы воспаления, такие как АФК, эндотоксины (липополисахариды) и цитокины, способны спровоцировать нарушение ТС и тем самым увеличить параклеточную проницаемость [97].Существенные изменения в структуре и функции эпителиальных ТС наблюдались также при ЯК [106,107]. Таким образом, изменение кишечной проницаемости, безусловно, может быть результатом прогрессирования заболевания, но есть свидетельства того, что это также может быть основным причинным событием.

Недавно было высказано предположение, что может существовать связь между высоким уровнем поглощения НЧ с пищей и CD. Экспериментальные результаты указывают на то, что накопление нерастворимых НЧ у человека может быть причиной нарушения функционирования желудочно-кишечного тракта, как описано в случае БК и ЯК [5].Микроскопические исследования также показали, что макрофаги, расположенные в лимфоидной ткани, могут поглощать НЧ, например сферический анатаз (TiO 2 ) размером 100-200 нм из пищевых добавок, алюмосиликатов 100-400 нм, типичных для природной глины, и силикатов окружающей среды 100-700 нм [108]. Согласно другому исследованию, некоторые нерастворимые НЧ, такие как TiO 2 , ZnO и SiO 2 , при их абсорбции и прохождении через ЖКТ вступают в контакт и адсорбируют ионы кальция и липополисахариды.Образующиеся конъюгаты НЧ-кальций-липополисахарид активируют как мононуклеарные клетки периферической крови, так и кишечные фагоциты, которые обычно устойчивы к стимуляции [109].

Несмотря на недостаточность данных, связывающих потребление НЧ с инициацией CD и UC, кажется, что частицы размером 0,1–1,0 мкм могут быть вспомогательными триггерами для обострения этих заболеваний [110]. Микро- и НЧ постоянно обнаруживаются в органах, например. в ткани толстой кишки и крови больных раком, БК и ЯК, тогда как у здоровых НЧ отсутствовали [111].Некоторые данные свидетельствуют о том, что диетические НЧ могут усиливать воспаление при БК [6]. Точнее, некоторые члены популяции могут иметь генетическую предрасположенность, когда на них больше влияет потребление НЧ, и поэтому у них развивается БК [9]. Также сообщалось, что микро- и НЧ в тканях толстой кишки могут приводить к раку и прогрессированию CD [111]. Напротив, было показано, что диета с низким содержанием кальция и экзогенных микро- и НЧ облегчает симптомы CD [5]. Этот анализ до сих пор остается спорным, поскольку некоторые предполагают, что причиной этого заболевания может быть патологический ответ на пищевые NP, а не их избыточное потребление [6].

Хотя существует четкая связь между воздействием / захватом частиц и CD, мало что известно о точной роли фагоцитирующих клеток в кишечном эпителии и, в частности, о патофизиологической роли М-клеток. Было показано, что М-клетки теряются из эпителия в случае CD. Другие исследования показали, что эндоцитотическая способность М-клеток индуцируется при различных иммунологических условиях, например. Было продемонстрировано большее поглощение частиц размером 0,1-10 мкм воспаленной слизистой оболочкой толстой кишки крыс по сравнению с неязвенной тканью [109,112].

Таким образом, более уязвимые члены населения, , т. Е. лиц с уже существующими расстройствами пищеварения, потенциально могут больше пострадать от присутствия ENM, хотя, напротив, ENM могут предлагать множество потенциальных путей лечения тех же заболеваний. Заболевания, связанные с поглощением НЧ желудочно-кишечным трактом, такие как CD и UC, неизлечимы и часто требуют хирургического вмешательства. Лечение направлено на поддержание заболевания в стадии ремиссии и в основном состоит из противовоспалительных препаратов и специально разработанной жидкой пищи [5].Если убедительно доказано, что НЧ с пищей вызывают эти хронические заболевания, их употребление в пищу следует избегать или строго регулировать.

6. Потенциальные риски / преимущества для здоровья пищевых материалов на основе нанотехнологий

Параметры абсорбции, распределения, метаболизма и экскреции (ADME), вероятно, будут зависеть от агрегации, агломерации, диспергируемости, размера, растворимости и площади поверхности. заряд и физико-химия НЧ [113]. Среди этих параметров размер, химический состав и обработка поверхности оказываются наиболее важными с точки зрения нанотоксичности [114].Химический состав, помимо химической природы самой наночастицы, также включает покрытие поверхности наночастиц [115]. Покрытия можно использовать для стабилизации НЧ в растворе, предотвращения кластеризации или для добавления функциональности НЧ в зависимости от предполагаемого использования. Покрытия поверхности могут влиять на реакционную способность НЧ в различных средах, включая воду, биологические жидкости и лабораторные тестовые среды [116,117]. С этой точки зрения взаимодействие НЧ с пищевыми компонентами - еще один аспект, который может потребовать рассмотрения и о котором в настоящее время имеется мало информации.Возможное взаимодействие компонентов пищи может изменить физико-химические свойства ENM, что, в свою очередь, может повлиять на их прохождение через ЖКТ и их свойства ADME.

ENM с их очень большой площадью поверхности могут адсорбировать биомолекулы на своей поверхности при контакте с пищей и / или биологическими жидкостями с образованием биомолекулярной «короны» [96,118]. В зависимости от природы короны поведение НЧ может различаться, и может существовать потенциал для новой токсичности, не характерной ни для НЧ без покрытия, ни для адсорбированного биологического материала.Эти биомолекулы включают белки, липиды, сахара, различные вторичные метаболиты, и именно эти взаимодействия могут фактически определять, как ENM будут взаимодействовать с живыми системами. Таким образом, вышеизложенная информация о пище должна быть тщательно рассмотрена с учетом ее основных ингредиентов или компонентов, которые обладают физиологическими свойствами, которые могут влиять на абсорбцию / перемещение ENM в ЖКТ.

Несколько исследований показали, что различные пищевые компоненты оказывают благоприятное противовоспалительное и антимутагенное действие на ЖКТ.Хотя информация об этих эффектах на целостность кишечного барьера TJ ограничена, некоторые результаты доступны, например, для глутамина [119, 120] и жирных кислот [121-123]. Все больше данных свидетельствует о потенциальном защитном действии фенольных соединений на барьерную функцию эпителия и их противовоспалительные свойства [124, 125]. В частности, некоторые флавоноиды, которые входят в ежедневное питание человека, например эпигаллокатехин галлат, генистеин, мирицетин, кверцетин и кемпферол, как сообщается, проявляют промотирующее и защитное действие на кишечный барьер TJ [124, 126].

Мы наблюдали (не показаны результаты), что кверцетин ослабляет цитотоксический эффект Ag-NP на клетки Caco-2, а также позволяет восстанавливать функцию эпителиального барьера, о чем свидетельствует восстановление до исходного значения TEER и скорость пассажа LY как в моно-, так и в совместных культурах. Иммуноокрашивающий анализ окклюдина и ZO-1 также выявил восстановление распределения белков в присутствии кверцетина, что дополнительно свидетельствует о защитном эффекте последнего от вредного воздействия Ag-NP.В аналогичном исследовании сообщалось, что положительно заряженные Ni-NP могут эффективно увеличивать проникновение и поглощение кверцетина раковыми клетками, что может иметь важные биомедицинские и химиотерапевтические применения [127].

Ряд опубликованных отчетов указывает на потенциальное применение антиоксидантов [10,128-130] и противовоспалительных препаратов [6,131], которые способны лечить неблагоприятные последствия для здоровья, вызываемые НЧ. Например, было показано, что берберин, алкалоид с потенциальным биомедицинским применением, ослабляет дефекты барьера TJ, вызванные TNF-α, которые, как известно, нарушают целостность TJ при ВЗК [132].Сообщалось, что у крыс, которым вводили НЧ в легкие вместе с антиоксидантом , то есть нацистелином , наблюдалось снижение воспаления до 60% по сравнению с крысами, подвергавшимися воздействию только НЧ [10].

Чтобы иметь представление о состоянии Ag-NP в присутствии кверцетина, NP были охарактеризованы с помощью просвечивающей электронной микроскопии (TEM) (рис. 5). Видно, что в присутствии кверцетина происходит «кэппинг» Ag-НЧ, что подтверждает уже существующие данные по стабилизации Ag-НЧ восстановителями.Считается, что поверхностно-активные молекулы, такие как терпеноиды и / или восстанавливающие сахара, стабилизируют НЧ в растворах, , т.е. , они, как полагают, реагируют с ионами серебра (Ag + ) и стабилизируют Ag-НЧ [133, 134]. . Было высказано предположение, что флавоноиды ответственны за восстановление Ag + до Ag-NP [135]. Жирные кислоты, такие как стеариновая, пальмитиновая и лауриновая кислоты, используются в качестве агентов для образования и стабилизации Ag-NP [136].

Рис. 5.

ТЕМ-анализ Ag-NPs <20 нм (NM-300K) отдельно (A) и в присутствии кверцетина (B).Средний размер Ag-NP составлял около 20 нм, масштабная линейка: 100 нм. НЧ были охарактеризованы с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ТЕМ) (Technai Spirit TEM, FEI Company, Eindhoven, NL) доктором Дж. Мастом из отдела электронной микроскопии Центра ветеринарных и агрохимических исследований VAR-CODA-CERVA, Uccle, BE.

Еще одним важным фенольным соединением, присутствующим в рационе человека, является ресвератрол, который обладает множеством полезных эффектов для здоровья [137-141]. Принимая во внимание изобилие и полезные для здоровья эффекты ресвератрола, мы также исследовали его потенциальную защитную активность против цитотоксичности, вызванной Ag-NP.Результаты показали отсутствие защитного действия ресвератрола и, более того, в концентрации 100 мкМ, не являющейся сам по себе токсичной, он усиливал токсический эффект Ag-NP, что свидетельствует о синергетическом эффекте.

В заключение можно предположить, что фенольные соединения, в зависимости от природы и концентрации, могут оказывать различное воздействие на клетки в присутствии на НЧ. Это неудивительно, поскольку известно, что эти вещества в зависимости от концентрации могут проявлять как полезные, так и токсические эффекты [141].

7. Перспективы будущего

Нанотехнологии предлагают широкий спектр возможностей для разработки инновационных продуктов и приложений в сельском хозяйстве, производстве продуктов питания, переработке, консервировании и упаковке. Тем не менее, нынешний уровень знаний все еще содержит много пробелов, не позволяющих специалистам по оценке риска установить безопасность многих возможных применений нанотехнологий, связанных с пищевыми продуктами [142]. В настоящее время рутинная оценка ENM in situ в матрице пищевых продуктов или кормов невозможна, равно как и невозможно определить физико-химическое состояние ENM, что увеличивает неопределенность в оценке воздействия.Сложные матрицы, присутствующие в пище, затрудняют обнаружение и определение характеристик ENM в конечных продуктах питания / кормах, которые сами по себе содержат широкий спектр природных структур в наноразмерном масштабе. Информация о способности ENMs преодолевать эпителиальные барьеры, такие как GIT, гематоэнцефалический барьер, плацента и гемато-молочный барьер, также важна для идентификации опасностей. Также очевидно, что оценка провоспалительного потенциала ENM является еще одним актуальным вопросом, поскольку само воспаление связано с рядом высокочастотных заболеваний, например.грамм. рак, диабет, заболевания кишечника и т. д.

Из приведенного выше обсуждения и исследований, представленных в этом обзоре, очевидна потребность в дополнительных токсикологических исследованиях производимых ENM. Помимо стандартных тестов, существует необходимость в разработке соответствующих быстрых методов скрининга, позволяющих контролировать уровень воздействия, а также улучшенных моделей, которые позволят оценить токсичность и позволят лучше понять задействованные механизмы. Использование разработанных и хорошо охарактеризованных систем культивирования клеток in vitro и может иметь значение для оценки кишечных и иммунных ответов на ENM, а также для адаптации условий к конкретным состояниям здоровья или группам потребителей с особыми потребностями, например, в случае заболеваний кишечника.Необходимы дальнейшие исследования, чтобы оценить, может ли характерное ежедневное потребление ENM усугублять или вызывать симптомы заболевания у субъектов с повышенной восприимчивостью, такие как воспаленное состояние ЖКТ в случае ВЗК, БК, ЯК, или даже быть его причиной.

Еще один аспект, заслуживающий тщательного изучения, - это возможное взаимодействие ENM с пищей / компонентами корма, которое, в свою очередь, может влиять на общее поведение и эффект не только ENM, но и биодоступность пищевых компонентов.

Благодарности

Авторы благодарят д-ра Яна Маста, руководителя отдела электронной микроскопии в VAR-CODA-CER VA, Uccle, Бельгия, за научную и техническую поддержку в реализации анализа с помощью просвечивающей электронной микроскопии, а также за биологическую Платформа визуализации (IMAB) Католического университета Лувена (Лувен-ла-Нев, Бельгия) для реализации конфокальной микроскопии. Это исследование финансировалось Федеральной государственной службой Бельгии и Федеральной научной политикой Бельгии (BELSPO).

.

Причины, симптомы и варианты лечения

Проверено с медицинской точки зрения Drugs.com. Последнее обновление: 1 июня 2020 г.

Что такое желудочно-кишечный амебиаз?

Желудочно-кишечный амебиаз - это инфекция толстого кишечника, вызываемая микроскопическими одноклеточными паразитами, широко известными как амебы (Entamoeba histolytica). Поскольку эти паразиты живут в толстом кишечнике, они перемещаются с фекалиями инфицированных людей и могут загрязнять источники воды в местах с плохими санитарными условиями.Паразит может заражать фрукты и овощи, выращиваемые в районах, где человеческие фекалии используются в качестве удобрений. Они могут передаваться на грязные руки инфицированных людей, которые не моют руки часто и правильно.

Попав в рот, амебы проходят через пищеварительную систему и оседают в толстой кишке. Здесь обитают безвредные штаммы паразита (Entamoeba dispar), не причиняя вреда. E. histolytica может жить в кишечнике, не вызывая симптомов, но также может вызывать тяжелое заболевание.Эти амебы могут проникать в стенку кишечника, что приводит к амебной дизентерии - заболеванию, которое вызывает язвы кишечника, кровотечение, повышенное выделение слизи и диарею. Эти амебы также могут попадать в кровоток и попадать в печень или, нечасто, в мозг, где они образуют очаги инфекции (абсцессы).

Около 10% населения мира инфицировано амебами, особенно люди, которые живут в Мексике, Индии, Центральной Америке, Южной Америке, Африке и тропических районах Азии.В промышленно развитых странах амебиаз чаще всего встречается у недавних иммигрантов и путешественников, которые посещают страны, где распространены амебы.

Симптомы

Более чем в 90% случаев штамм амебы не вызывает никаких симптомов. Когда симптомы действительно возникают, они обычно начинаются через несколько месяцев после того, как амебы впервые попадают в организм. У некоторых людей симптомы легкие, они состоят из легкой боли и булькающих звуков внизу живота, а также жидкого стула два или три раза в день.Однако у других людей могут наблюдаться выраженные симптомы амебной дизентерии, включая высокую температуру, сильную боль в животе и 10 или более эпизодов диареи в день. Обычно диарея водянистая или содержит кровь и слизь.

Когда амебы распространяются на печень и вызывают абсцесс печени, симптомы могут включать жар, тошноту, рвоту и боль в верхней правой части живота, потерю веса и увеличение печени. Симптомы амебного абсцесса печени могут развиться у человека без диареи, типичной для инфекции

Диагностика

Ваш врач спросит вас о контакте с амебами, особенно о недавних поездках в районы, где амебы распространены.Ваш врач будет искать конкретные симптомы амебной инфекции, особенно частую диарею или жидкий стул, а также наличие крови и слизи в дефекации. Поскольку другие состояния могут вызвать кровавую диарею, а также поскольку существуют другие типы инфекционной диареи, информация о заболеваниях кишечника в вашей семье и подробности ваших путешествий особенно важны.

Обычно серию из трех образцов стула проверяют в лаборатории на наличие E.histolytica. Во многих случаях этот анализ кала может подтвердить диагноз. Также доступны несколько различных анализов крови, которые позволяют поставить диагноз с высокой степенью точности. В особых случаях, когда диагноз неясен после анализов кала и крови, может потребоваться проктосигмоидоскопия или колоноскопия, чтобы врач мог непосредственно осмотреть стенку кишечника и взять образцы тканей для лабораторного исследования. В этих тестах врач вводит тонкий световой инструмент в прямую и толстую кишку, чтобы увидеть их напрямую.

Когда симптомы лихорадки и боли в животе, особенно в правой верхней части, указывают на возможный абсцесс печени, вам может потребоваться ультразвуковое исследование или компьютерная томография печени. Поскольку у людей, у которых есть абсцесс печени, но больше нет паразитов в кишечнике, анализы кала могут быть менее полезными. В таких ситуациях врачи подтверждают диагноз с помощью анализа крови, пункционной аспирации или биопсии. При пункционной аспирации или биопсии небольшой кусочек ткани абсцесса удаляется и исследуется в лаборатории.

Ожидаемая длительность

Безобидные амебы могут годами жить в кишечнике, не вызывая симптомов. Когда инвазивные амебы вызывают симптомы амебной дизентерии, приступы могут длиться от нескольких дней до нескольких недель. Если вас не лечить, у вас может случиться еще один приступ.

Профилактика

Иммунизация для защиты от желудочно-кишечного амебиаза не проводится. Если вы путешествуете в районы, где распространен амебиаз, вы можете снизить риск заражения, употребляя только консервированные или бутилированные напитки или кипяченую воду.Ешьте только тщательно приготовленные продукты. Пейте только пастеризованное молоко и кисломолочные продукты. Если вы едите сырые фрукты, ешьте только только что очищенные от кожуры.

Лечение

Желудочно-кишечный амебиаз лечат препаратами нитроимидазола, убивающими амебы в крови, стенках кишечника и абсцессах печени. Эти препараты включают метронидазол (Flagyl) и тинидазол (Tindamax, Fasigyn). Метронидазол обычно вводят в течение 10 дней либо внутрь, либо непосредственно в вену (внутривенно).Для уничтожения амеб и кист, ограниченных кишечником, доступны три препарата, называемые просветными препаратами: йодохинол (дихинол и другие), паромомицин (хуматин) и дилоксанид фуроат (фурамид). Один из этих препаратов используется вместе с метронидазолом при наличии желудочно-кишечных симптомов. У людей, которые переносят амебы в стуле без симптомов амебиаза, только препараты для просвета могут очистить кишечник от амеб.

Когда звонить профессионалу

Звоните своему врачу, если у вас продолжается диарея, особенно если она содержит кровь и слизь.Если у вас сильная боль в животе, особенно в верхнем правом боку, и жар, обратитесь к врачу в тот же день. Если у вас частая диарея без крови и симптомы обезвоживания, такие как головокружение, обратитесь к врачу.

Прогноз

Медикаментозное лечение может вылечить амебиаз за несколько недель. Однако, поскольку лекарства не могут уберечь вас от повторного заражения, могут возникнуть повторные эпизоды амебиаза, если вы продолжите жить или путешествуете в районы, где встречаются амебы.У детей в развивающихся странах, особенно младенцев и детей младше 5 лет, желудочно-кишечный амебиаз может быть фатальным. Во всем мире амебиаз является третьей по частоте причиной смерти от паразитарных инфекций.

Внешние ресурсы

Центры по контролю и профилактике заболеваний
http://www.cdc.gov

Дополнительная информация

Всегда консультируйтесь со своим врачом, чтобы убедиться, что информация, отображаемая на этой странице, применима к вашим личным обстоятельствам.

Заявление об отказе от ответственности за медицинское обслуживание

.

публикаций - Органоиды кишечника - Органоиды - Области интересов

Кишечный эпителий - это быстро обновляющаяся ткань, которая может подвергаться полной клеточной замене каждые четыре-пять дней. Эти регенеративные свойства делают эпителий кишечника привлекательной системой для исследователей, изучающих регенерацию эпителия, биологию взрослых стволовых клеток, моделирование заболеваний и биологию рака, как в кишечнике, так и за его пределами.

Изучите приведенные ниже ресурсы, чтобы получить информацию о ваших кишечных исследованиях и росте кишечных органоидов.

Рекомендуемые

Глобальные эксперты по органоидам собрались в Лондоне, Великобритания, чтобы обсудить текущее состояние технологий, стандартизацию протоколов, перевод в систему ухода за пациентами, номенклатуру и понять, на какие вопросы данная культура органоидов может ответить, а на какие нет.

Прочитать> .

Смотрите также

MAXCACHE: 0.84MB/0.00054 sec